Азотний компресор LW-52/8 – високопродуктивний безмасляний азотний бустер для промислового розподілу тиском 0,80 МПа

LW-52/8 – це двоступеневий, дворядний безмасляний поршневий азотний компресор, розроблений для великомасштабного кріогенного розділення повітря, подачі азоту під високим тиском (VPSA) та вимогливих мереж розподілу нафтохімічних трубопроводів, що забезпечує продуктивність 52 м³/хв при тиску нагнітання 0,80 МПа. Компресор не забруднює повітря мастильними матеріалами, розрахований на безперервну роботу та створений для цілодобової промислової надійності за підвищеного тиску.

Огляд продукту

The Азотний компресор LW-52/8 є високопродуктивним флагманом у нашій лінійці безмасляних поршневих компресорів, розроблених спеціально для застосувань, що вимагають як значної пропускної здатності, так і підвищеного тиску нагнітання. З вражаючим Продуктивність 52 м³/хв у поєднанні з тиск нагнітання 0,80 МПа, цей пристрій відповідає найвимогливішим вимогам щодо підвищення рівня азоту у великомасштабній промисловій газовій інфраструктурі.

Що відрізняє LW-52/8 від традиційних альтернатив, так це його повністю безмасляний шлях стисненняПоршневі кільця та бандажі поршня виготовлені з високоточним обробленням з передових самозмащувальних композитних матеріалів PTFE, які працюють без будь-яких вуглеводневих мастил. Ця властива безмасляна характеристика гарантує, що потік азотного продукту залишається повністю чистим, досягаючи Сертифікація ISO 8573-1 класу 0 нативно. Для операторів у харчовій промисловості, фармацевтичному виробництві та виробництві електроніки це усуває капітальні витрати та постійне обслуговування систем фільтрації для видалення нафти.

Архітектура компресора використовує двоступеневий, дворядний (二列二级) конфігурація, яка оптимально розподіляє коефіцієнт тиску між двома циліндрами стиснення. Такий поетапний підхід є важливим для управління тепловими навантаженнями, пов'язаними з тиском нагнітання 0,80 МПа, зберігаючи при цьому цілісність ущільнювальних елементів з PTFE. Кожен ступінь має незалежний інтеркулер, що забезпечує збереження температури газу в безпечних робочих межах навіть під час тривалої роботи на максимальній потужності. Міцна чавунна рама та динамічно збалансований кований сталевий колінчастий вал розраховані на мінімальний термін служби 120 000 годин згідно зі стандартними протоколами технічного обслуговування.

Технічні характеристики – LW-52/8

* Усі характеристики розраховані за стандартних еталонних умов (ISO 1217, Додаток C). Фактична продуктивність може відрізнятися залежно від висоти над рівнем моря, температури навколишнього середовища та умов на вході.

Основні характеристики та інженерні переваги

1. Удосконалена безмасляна композитна система ущільнення з PTFE

LW-52/8 використовує запатентовану самозмащувальне поршневе кільце та вузол бандажа виготовлено з високощільних PTFE-композитів, армованих скловолокном та бронзовими частинками. Цей матеріал досягає коефіцієнта тертя нижче 0,06 без будь-якого зовнішнього вуглеводневого змащення, що повністю усуває ризик перенесення масляних парів у потік азотного продукту. Для операторів промислового газу це означає відповідність стандарту ISO 8573-1 класу 0 без капітальних витрат, навантаження на обслуговування або енергетичних втрат, пов'язаних з обладнанням для фільтрації олії нижче за течією. Кільця з PTFE спеціально розроблені для підвищених температур нагнітання, пов'язаних з роботою 0,80 МПа, зберігаючи стабільність розмірів до 180°C.

2. Оптимізована двоступенева термодинамічна конструкція

The двоступенева архітектура стиснення LW-52/8 термодинамічно оптимізований для цільового тиску нагнітання 0,80 МПа. Розділивши загальне співвідношення тисків між циліндром низького тиску та циліндром високого тиску, компресор досягає значно нижчої середньої ефективної температури на ступінь порівняно з одноступеневими конструкціями. Спеціальний високоефективний кожухотрубний інтеркулер між ступенями відводить тепло стиснення, підтримуючи температуру нагнітання нижче 155°C навіть при максимальному безперервному навантаженні. Таке теплове управління є критично важливим для збереження цілісності PTFE-кільця та збільшення терміну служби клапанної пластини приблизно на 40% порівняно з одноступеневими альтернативами, що працюють при еквівалентних співвідношеннях тисків.

3. Міцна чавунна рама з власним балансом сил

Основна рама відлита з Сірий чавун GG25 (еквівалентно ASTM A48 класу 30B) з інтегрованими каналами для охолоджувальної води, виточеними безпосередньо у виливку. дворядне протилежне розташування циліндрів забезпечує природне компенсування сил першого порядку, зменшуючи незбалансовані сили інерції, що передаються на фундамент, більш ніж на 801 TP3T порівняно з однорядними конструкціями еквівалентної ємності. Ця механічна перевага дозволяє встановлювати їх на легший залізобетонний інерційний блок (мінімум 10 тонн проти 15+ тонн для однорядних еквівалентів), значно знижуючи витрати на цивільне будівництво та спрощуючи модернізацію в існуючих компресорних будівлях, де місткість фундаменту може бути обмежена.

4. Привід двигуна середньої напруги для промислової інтеграції

LW-52/8 приводиться в рух Асинхронний двигун середньої напруги потужністю 350 кВт Доступний у конфігураціях 6 кВ або 10 кВ, що відповідає класу ефективності IE3 стандарту IEC 60034-1. Привід середньої напруги усуває необхідність у великогабаритних розподільних пристроях низької напруги та товстоканальних кабелях, які були б потрібні для двигуна на 380 В такої потужності. Пряма інтеграція в промислові розподільчі мережі середньої напруги знижує витрати на електричну інфраструктуру, мінімізує втрати I²R у силових кабелях та підвищує загальну енергоефективність. Для об'єктів зі стандартними шинними системами 6 кВ або 10 кВ на великих промислових підприємствах, LW-52/8 пропонує електричну сумісність за принципом «підключи та працюй».

Сценарії застосування

Великомасштабні кріогенні установки розділення повітря

У великих кріогенних установках ASU, що виробляють 2000–5000 Нм³/год газоподібного азоту, LW-52/8 служить як первинний азотний бустер високого тиску між холодним боксом та розподільчим колектором. Його продуктивність 52 м³/хв відповідає потужності великих ВРУ, а тиск нагнітання 0,80 МПа забезпечує достатній напір для розподілу трубопроводами на великі відстані до споживачів, що знаходяться нижче за течією, таких як інтегровані сталеливарні заводи, нафтохімічні комплекси та термінали регазифікації ЗПГ. Безмасляна конструкція є критично важливою в цих застосуваннях, оскільки будь-яке забруднення нафтою поставить під загрозу чистоту азоту, що подається до чутливих процесів, особливо на заводах з виробництва напівпровідників та фармацевтичної продукції, що обслуговуються тією ж розподільчою мережею.

Станції подачі азоту високого тиску VPSA

Для великих генераторів азоту VPSA, що виробляють азот чистотою 99,5–99,91 TP3T при тиску, близькому до атмосферного, Азотний бустер LW-52/8 стискає продукт низького тиску до 0,80 МПа для розподілу під високим тиском. Підвищений тиск нагнітання особливо цінний для установок VPSA, що обслуговують кількох споживачів через централізований колектор, де втрати тиску в розподільчій мережі можуть бути значними. Безмасляний шлях стиснення є абсолютно необхідним для експлуатації VPSA, оскільки забруднення вуглеводнями незворотно отруїть вуглецевий молекулярно-ситовий адсорбент, знижуючи ефективність розділення та вимагаючи дорогої заміни адсорбенту.

Впорскування азоту під високим тиском у нафтохімічній промисловості

У нафтохімічних та нафтопереробних підприємствах LW-52/8 забезпечує подачу азоту під високим тиском для інертизація реактора, консервація каталізатора, продувка трубопроводів та аварійне впорскування азоту у технологічні резервуари. Тиск нагнітання 0,80 МПа достатній для подолання номінального тиску типових технологічних резервуарів та реакторних систем, що дозволяє пряме впорскування азоту без проміжного наддуву. Номінальний робочий режим забезпечує безперебійну доступність азоту під час тривалих ремонтних та технічних кампаній, які можуть тривати кілька тижнів. Сертифікація на відсутність олії є обов'язковою для нафтохімічних застосувань, де азот контактує з каталізаторними шарами або потрапляє в технологічні потоки, які повинні залишатися без вуглеводнів.

Інертизація сталеливарного заводу та герметизація доменного газу

Інтегровані сталеливарні заводи потребують величезних обсягів азоту для герметизація доменного газу, інертизація проміжного ковша та операції з ковшової металургіїLW-52/8 потужністю 52 м³/хв може одночасно обслуговувати кілька доменних печей або ліній безперервного лиття заготовок через централізований азотний колектор високого тиску. Тиск на виході 0,80 МПа забезпечує достатній напір для подолання протитиску систем доменного газу та підтримки позитивного потоку ущільнювального газу на рівні фурми. Безмасляна конструкція запобігає забрудненню доменного газу маслом, що може засмічувати обладнання для очищення газу після переміщення та погіршувати якість рекуперованого доменного газу, що використовується для виробництва електроенергії.

Матеріал та конструкція

LW-52/8 виготовлений з високоякісних матеріалів, відібраних для сумісності з азотом, роботи під високим тиском та тривалого терміну служби:

Всі компоненти, що несуть тиск, розроблені та виготовлені у суворій відповідності до ASME BPVC Розділ VIII Розділ 1 або китайські стандарти GB 150. Кожне зварне з'єднання проходить радіографічний контроль (RT) за стандартом 100% згідно з розділом V, статтею 2 стандарту ASME, а кожна готова посудина під тиском піддається гідростатичному випробуванню під тиском, що в 1,5 раза перевищує максимально допустимий робочий тиск (MAWP), протягом мінімального періоду витримки 30 хвилин.

Інструкції з встановлення та обслуговування

Вимоги до фундаменту та конструкції

LW-52/8 має суху вагу 6,00 тонн, а центр ваги знаходиться приблизно на 900 мм над опорною плитою. Завдяки дворядній конструкції з протилежним розташуванням циліндрів, незбалансовані сили мінімальні, що дозволяє встановлювати його на залізобетонний інерційний блок 10–12 тоннБлок слід монтувати на еластомерних віброізоляторах (власна частота 6–8 Гц), щоб запобігти передачі вібрації на сусідні конструкції та прилади. Мінімальні вимоги до зазору: 1,5 м з боку, що не є приводом, для доступу до клапанів, 1,2 м з боку приводу для обслуговування двигуна та 2,0 м над головою для доступу до крана під час капітального ремонту.

Проектування системи охолодження водою

Потреба у воді для охолодження становить приблизно 55 м³/год при температурі на вході не вище 32°C. Контур розподілу води забезпечує подачу води до циліндричних кожухів, проміжного охолоджувача та додаткового охолоджувача паралельними гілками. Характеристики якості води: pH 6,5–8,5, загальний вміст розчинених твердих речовин < 500 мг/л, вміст хлоридів < 50 мг/л (для запобігання корозії труб з нержавіючої сталі SS316 в охолоджувачах), зважені тверді речовини < 30 мг/л та загальна жорсткість < 300 мг/л у вигляді CaCO₃. Для об'єктів з граничною якістю води наполегливо рекомендується використовувати градирню із замкнутим циклом, бічним потоком фільтрації та хімічним очищенням для запобігання утворенню накипу та корозії.

Графік профілактичного обслуговування

Безмасляна конструкція LW-52/8 значно зменшує складність технічного обслуговування порівняно з альтернативами зі змащуванням. Немає потреби в плановій заміні масла, аналізі зразків мастила, заміні елементів масляного фільтра та моніторингу картриджів масловіддільника. Основними витратними елементами, що зношуються, є... Поршневі кільця та бандажі з PTFE, які зазвичай досягають 4000–6000 годин терміну служби в умовах чистого азоту. Таке спрощення технічного обслуговування призводить до зниження витрат на оплату праці, зменшення кількості запасних частин та підвищення доступності обладнання.

Сертифікати відповідності та безпеки

Азотний компресор LW-52/8 розроблений, виготовлений та випробуваний відповідно до наступних міжнародних стандартів та нормативних актів або перевищує їх:

Аналіз продуктивності та ефективності

LW-52/8 досягає питома споживана потужність приблизно 6,73 кВт на м³/хв азоту, що подається при тиску нагнітання 0,80 МПа. Цей показник ефективності є похвальним для безмасляного поршневого компресора, що працює з підвищеним коефіцієнтом тиску, що вигідно позиціонує агрегат у класі продуктивності 40–60 м³/хв. Для порівняння, масляні гвинтові компресори в аналогічних застосуваннях високого тиску зазвичай споживають 7,0–7,8 кВт/м³/хв, тоді як застарілі одноступеневі поршневі конструкції можуть перевищувати 8,5 кВт/м³/хв при еквівалентному тиску нагнітання.

Протягом стандартного річного робочого графіка тривалістю 8000 годин перевага в ефективності LW-52/8 генерує приблизно 112 000–280 000 кВт·год річної економії енергії порівняно з менш ефективними альтернативами. За середнього промислового тарифу на електроенергію 1 т/4Т0,08 кВт·год це становить 1 т/4Т8 960–1 т/4Т22 400 прямих експлуатаційних витрат на рік. У поєднанні з повною відмовою від витратних матеріалів, пов'язаних з нафтою (мастило, фільтруючі елементи, картриджі-сепаратори, утилізація відпрацьованого масла та аналіз масла), загальна вартість володіння азотним компресором зменшується приблизно на 20–301 TP3T протягом 10-річного терміну експлуатації.

Відсутність оливи в тракті стиснення також усуває енергетичні втрати, пов'язані з обладнанням для видалення оливи, що знаходиться нижче за течією. Типовий масляний компресор такого розміру та номінального тиску вимагає коалесцентних фільтрів, адсорберів з активованим вугіллям та приладів для безперервного контролю оливи, які разом споживають 3–51 TP3T вихідної потужності компресора. Безмасляна конструкція LW-52/8 повністю усуває це паразитне навантаження, що ще більше підвищує ефективність системи.

Можливості налаштування та OEM

Ми пропонуємо широкі можливості налаштування, щоб адаптувати LW-52/8 до конкретних умов об'єкта, вимог інтеграції та специфікацій кінцевого користувача:

• Комплекти готових до встановлення систем на рамах: Компресор, двигун, інтеркулер, додатковий охолоджувач, контрольно-вимірювальні прилади та панель керування попередньо зібрані на сталевій рамі з інтегрованими вантажними вушками та шаблонами для анкерних болтів. Такий підхід скорочує час монтажу в польових умовах приблизно на 601 м² та мінімізує ризики введення в експлуатацію завдяки попереднім заводським випробуванням усіх систем.
• Конфігурації для небезпечних зон: Для встановлення на нафтохімічних об'єктах, де періодично можуть виникати вибухонебезпечні середовища, доступні корпуси двигунів та електрообладнання, що відповідають вимогам ATEX Zone 2 та IECEx. У систему керування можна інтегрувати вбудовані блокування виявлення газу та автоматичної вентиляції.
• Розширений контроль процесів: Додатковий ПЛК Siemens S7-1200 або Allen-Bradley CompactLogix з 10-дюймовим сенсорним екраном HMI, дистанційним моніторингом через Modbus TCP/IP або OPC-UA та безшовною інтеграцією з заводськими системами DCS/SCADA. Автоматичне керування навантаженням/розвантаженням та сумісність із частотним приводом (VFD) оптимізують ефективність часткового навантаження та зменшують механічний знос під час запуску.
• Системи захисту навколишнього середовища: Системи покриттів морського класу C5-M для прибережних або морських установок; тропіко-пристосовані електричні компоненти для температур навколишнього середовища до 55°C; та акустичні корпуси класу захисту IP54, що знижують рівень шуму з 85 дБ(А) до 72 дБ(А) на відстані 1 метр, придатні для встановлення всередині приміщень без спеціальних компресорних станцій.
• Програми OEM та власних торгових марок: Для дистриб'юторів газового обладнання та системних інтеграторів доступні індивідуальні кольори фарби, фірмові таблички та локалізовані пакети документації. Технічні посібники, списки запасних частин та процедури технічного обслуговування можуть надаватися кількома мовами.

Користувацькі конфігурації доступні з Мінімальна кількість замовлення 1 одиницяІнженерний огляд та створення пропозиції зазвичай займають 5–7 робочих днів. Стандартний термін доставки становить 12–14 тижнів; повторні замовлення доставляються протягом 8–10 тижнів з моменту підтвердження замовлення.

Тематичне дослідження: Модернізація розподілу азоту на сталеливарному заводі

Клієнт: Інтегрований сталеливарний завод у Південно-Східній Азії з двома доменними печами та чотирма лініями безперервного лиття заготовок

Виклик: Існуюча система постачання азоту на заводі складалася з двох застарілих масляних компресорів (європейської марки, 18 років експлуатації), які подавалися до загального розподільчого колектора під тиском 0,60 МПа. У компресорах часто відбувалося потрапляння оливи в потік азоту, що забруднювало системи ущільнення доменного газу та спричиняло засмічення сопел проміжного ковша під час безперервного лиття заготовок. Витрати на технічне обслуговування зросли до 14 000 рупій на рік через ремонт, пов'язаний з оливою, а тиск 0,60 МПа був недостатнім для нових потреб у інертизації проміжного ковша високого тиску.

Рішення: Ми постачали Безмасляний азотний компресор LW-52/8 як заміна первинного компресора, сконфігурованого на спеціальному шасі з інтегрованим інтеркулером, додатковим охолоджувачем та панеллю керування Siemens S7-1200 PLC з інтеграцією SCADA. Тиск нагнітання 0,80 МПа відповідав новим вимогам до інертизації проміжного ковша, а безмасляна конструкція уникала забруднення доменного газу та систем лиття. Перед початком роботи було встановлено компенсаційну ємність об'ємом 5 м³ для зменшення коливань попиту з боку ливарних ліній.

Кількісні результати після 24 місяців:

• Вміст азоту в олії: Зменшено з 4,2 мг/м³ до <0,01 мг/м³, отримавши сертифікацію ISO 8573-1 Клас 0
• Випадки засмічення сопла проміжного ковша: Повністю ліквідовано, покращуючи вихід ливарного матеріалу на 1,21 TP3T
• Річна вартість технічного обслуговування: Зменшено на 45% (з $85 000 до $46 750) завдяки ліквідації ремонтів, пов'язаних з маслом
• Споживання енергії: Покращено на 6.8% порівняно із заміненим блоком, що заощаджує приблизно 1 TP4T19 200/рік
• Незапланований простій: Нуль подій за 24 місяці безперервної роботи

«LW-52/8 перетворив наше постачання азоту з головного болю в обслуговуванні на надійну послугу. Усунення забруднення маслом покращило якість нашого лиття та зменшило кількість замін сопел на 80%. Термін окупності склав менше 20 місяців». — Головний інженер з експлуатації сталеливарного заводу

Поширені запитання та посібник з вибору

Супутні продукти та рішення

Для повного огляду наших промисловий азотний компресор портфоліо, включаючи безмасляні кисневі компресори, водневі компресори, компресори вуглекислого газу та спеціально розроблені рішення для спеціальних газів, будь ласка, зв'яжіться з нашою командою інженерів-прикладників або перегляньте наш онлайн-каталог продукції.

Готові оптимізувати свою систему азотування високого тиску?

Наші інженери-застосовувачі готові оцінити ваші потреби в потоці азоту, умови всмоктування, цільовий тиск нагнітання та обмеження інтеграції. Ми надаємо безкоштовні технічні пропозиції, креслення розташування фундаменту, схеми трубопроводів та контрольно-вимірювальних приладів (P&ID), а також детальний аналіз загальної вартості володіння (TCO) протягом 48 годин після отримання вашого запиту.

Електронна пошта: [email protected] | Відповідь протягом 24 годин